سقف‌های دال بتنی انواع گوناگونی دارند. همچنین هر کدام از آنها بنابر شرایط و هدف کارفرما، ممکن است مزایا و معایب خاص خود را داشته باشند. امروزه تمرکز در طراحی و اجرای انواع سقف های دال بتنی، کاهش استفاده از بتن و در نتیجه کاهش وزن و بار کلی سازه، در عین حفظ و حتی افزایش استحکام آن است. سقف کوبیاکس (Cobiax Slab) نیز یکی از همین سقف‌هاست؛ که با کاهش مصرف بتن، کاهش وزن کلی ساختمان و کاهش بار مرده در سازه، گزینه ای جذاب در پروژه‌های ساختمانی بزرگ است.
از سویی ضخامت سقف کوبیاکس معمولا تنها ۳۰ تا ۷۰ سانتی‌متر است. بنابراین می‌تواند در کاهش ارتفاع کلی سازه و صرفه‌جویی از این طریق نیز موثر باشد. با این وجود این سقف به دلیل پیچیدگی اجرا و جزئیات موجود در آن، گزینه‌ای مطلوب در ساختمان‌های کوچک نیست. بنابراین بیشترین کاربرد سقف دال دو محوری (نام دیگر سقف کوبیاکس) را در پروژه‌های بزرگ مانند بیمارستان‌ها، مراکز تجاری و اداری، برج‌ها، هتل‌ها و موارد مشابه می‌توان دید.
آشنایی با سقف کوبیاکس
دال به معنای سقف است؛ و دال بتنی به معنای سقف بتنی است. کوبیاکس نیز یکی از انواع سقف های قابل اجرا با متریال اولیه بتن است. به‌طور خلاصه ساختار این سقف شامل یک توری فولادی بتنی در بالا و پایین است. این توری توسط میلگرد ساخته شده است. در داخل این توری نیز گوی‌های پلاستیکی مجوف (سوراخ‌دار) به کار گرفته می‌شود. این گوی‌های پلاستیکی می‌توانند حدود ۶۰ الی ۸۰ درصد فضای دال بتنی را اشغال کنند. در نهایت با بتن‌ریزی در این سقف، طراحی و اجرای آن کامل می‌شود.
توجه کنید که روش کوبیاکس در واقع برای ساخت نوع خاصی از اسلب‌های بتن مسلح استفاده می‌شود. به این اسلب‌ها در اصطلاح دال تخت مجوف کوبیاکس (Cobiax voided flat slabs) گفته می‌شود. از سویی این دال کوبیاکس در واقع به صورت یک صفحه فلت یا تخت است. این صفحه نیز معمولا کمتر از ۵ برابر ضخامت کلی دال است.
اما نام کوبیاکس از کجا آمده و به چه معناست؟ مانند نیوجرسی بتنی که به دلیل اولین اجرای آن در شهر نیوجرسی، به این نام شناخته می‌شود؛ سقف کوبیاکس نیز وجه تسمیه خاصی دارد. به‌طور خلاصه کوبیاکس معنای خاصی نداشته و حداقل ارتباط موضوعی با دال ندارد.
بلکه تنها نام تجاری شرکتی است که برای اولین بار این سیستم را طراحی و اجرا کرد. طبیعتا نام آن را نیز با نام شرکت خود مزین نمود. این شرکت آلمانی در سال ۱۹۹۷ و با هدف توسعه اسلب‌های بتنی سبک، فعالیت خود را در قالب محصولات مختلفی به نمایش گذاشت؛ که یکی از آنها دال کوبیاکس بود.
در واقع مانند سایر سیستم‌های مدرن طراحی سقف، این شرکت نیز به دنبال ایجاد فناوری خاصی برای جایگزینی با سقف های سنتی بود. بنابراین می‌توان دال کوبیاکس را نیز جایگزینی مناسب برای سقف های ساخته شده از تیرچه و بتن مسلح دانست.
همچنین شرکت کوبیاکس مدعی است که این سقف‌ها علاوه بر سازگاری با محیط زیست و صرفه اقتصادی بیشتر، از نظر ضخامت نیز در رقابت با رقبایی مانند سقف وافل برنده است. در واقع کمتر بودن ضخامت سقف کوبیاکس یکی از مزایا و برتری‌های مهم آن محسوب می‌شود.
ویژگی دیگر سقف کوبیاکس، قابلیت اجرای آن در محل پروژه و به صورت کارگاهی و یا به صورت پیش‌ساخته است. این انعطاف‌پذیری کار اجرای آن را برای کارفرما در شرایط گوناگون ساده تر می‌کند. نکته دیگر که به افزایش انعطاف‌پذیری روش اجرای این سقف کمک می‌کند؛ میزان پیش‌ساخته بودن آن است. به عنوان مثال مدل های پیش ساخته این سقف ها را می توان هم به‌طور کامل در کارگاه اجرا کرد؛ هم اینکه می توان آنها را به‌طور نیمه‌کامل در کارگاه آماده نموده و سپس در محل پروژه تکمیل کرد.
در نهایت ضخامت سقف کوبیاکس و چند ویژگی دیگر آن به طراحان ساختمان اجازه می‌دهد تا از آن در هر دو مدل سازه اسکلت بتنی و اسکلت فلزی استفاده کرده و از مزایای آن بهره‌مند شوند.
ضخامت سقف کوبیاکس بر اساس نوع گوی آن
همان‌طور که اشاره شد بخش اصلی سقف کوبیاکس از گوی‌ها یا توپ‌های مجوف ساخته شده است. بنابراین مدل‌های مختلف این گوی‌های در ساختار کلی آن و همچنین ضخامت سقف کوبیاکس نقش مهمی ایفا می‌کنند. به‌طور کلی سه نوع توپ کوبیاکس وجود دارد. توپ‌های تخت یا اسلیم‌لاین (Slim-Line)، توپ‌های کروی یا اکولاین (Eco-Line) و توپ‌های CLS. در ادامه به معرفی انواع آنها با جزئیات بیشتر پرداخته‌ایم.
گوی تخت یا اسلیم‌لاین (Slim-Line)
به‌طور کلی انواع سقف کوبیاکس را نیز می‌توان به صورت یک یا دو طرفه اجرا کرد. بر این اساس اگر از گوی تخت یا اسلیم‌لاین برای ساخت استفاده شود؛ ضخامت سقف کوبیاکس در حالت یک طرفه یا یک لایه ۴۲ سانتی‌متر و در حالت دو طرفه یا دو لایه ۷۰ سانتی‌متر خواهد بود. نتیجه این ضخامت نسبتا کم نیز کاهش بار مرده وارد شده بر ساختمان به اندازه ۱.۳ الی ۲.۴ کیلونیوتن بر مترمربع است. نکته دیگر درباره قالب‌های مناسب گوی تخت یا اسلیم‌لاین است. این قالب‌ها در اندازه‌های ۱۰، ۱۴، ۱۸، ۲۰، ۲۲ و ۲۶ سانتی‌متر هستند. همچنین هر قفسه فولادی نیز در این حالت حدود ۲.۵ متر است.
گوی کروی یا اکولاین (Eco-Line)
گوی‌های کروی یا اکولاین به شما اجازه می‌دهد تا ضخامت سقف کوبیاکس را در محدوده ۳۰ الی ۷۰ سانتی‌متر حفظ کنید. در نتیجه این ضخامت و سایر ویژگی‌های این سبک اجرا، محاسبات نشان می‌دهد که استفاده از اکولاین در سقف کوبیاکس، بار مرده ساختمان را به میزان ۲.۴ تا ۴.۸ کیلو نیوتن بر مترمربع کاهش خواهد داد. از نظر ابعاد نیز قالب‌های این سقف با گوی‌های کروی، ۳۱۵، ۳۶۰ و ۴۵۰ میلی‌متری هستند. طول قفسه فولادی نگهداری گوی‌ها نیز مانند مدل قبلی بوده و حدودا ۲.۵ متر است.
گوی CLS
آخرین و جدیدترین سبک طراحی سقف کوبیاکس با نام اختصاری CLS شناخته می‌شود. این سقف‌ها ابعادی مربعی داشته و در درون هر مربع چهار نیم‌گوی یا نیم‌دایره قرار گرفته است. همچنین این مدل سقف از دو پوسته یا لایه تشکیل شده است. نکته مثبت اینکه طراحی و اجرای این سقف پیچیده‌تر از موارد قبلی نیست؛ و تنها رعایت استانداردهای معمول در آن کفایت می‌کند. مزیت مهم این سبک نیز ایمنی بیشتر و از سویی قابلیت اجرای بهتر در محل پروژه است.
مزایا و معایب سقف کوبیاکس
به‌طور خلاصه می‌توان گفت تنها عیب محسوس این سقف‌ها عدم قابلیت اجرا در پروژه‌های کوچک است. فارغ از این مورد، استفاده از این سیستم دال بتنی را می‌توان در هر پروژه‌ای پیشنهاد کرد. بر همین اساس در ادامه لیستی از مهم‌ترین مزایای این سقف را آورده‌ایم.
- تا ۳۵ درصد کاهش بار مرده سقف
- تا ۲۰ درصد کاهش بار ناشی از زلزله
- تا ۴۰ درصد کاهش استفاده از ستون در سازه
- امکان اجرا در دهانه‌های باز تا حداکثر ۲۰ متر
- امکان اجرای کنسول تا ۷ متر
- ایجاد فضای مناسب برای تاسیسات برقی و آسان کردن اجرای آن
- کاهش تخریب‌های ناشی از زلزله
- کم شدن وزن کلی سازه
- حداکثر ۳۵ درصد صرفه‌جویی در مصرف بتن
- عایق بودن در برابر صوت
- مقاومت بالا در برابر آتش
- صاف بتن سطح زیرین سقف
- قابلیت اجرا در پلان‌های مختلف معماری
- صرفه‌جویی در هزینه‌های جانبی مانند تعداد کارگر، آرماتوربند، قالب، داربست و…
- کاهش ارتفاع کلی سازه به دلیل کم بودن ضخامت سقف کوبیاکس
- سرعت اجرای بالا در مقایسه با سایر مدل‌های دال بتنی
- استفاده از پلاستیک بازیافتی در تولید گوی‌ها و در نتیجه سازگاری بیشتر با محیط زیست
- عدم نیاز به کف یا تکیه‌گاه خاص برای اجرای سقف کوبیاکس
مراحل اجرای سقف کوبیاکس
اگر با سقف یوبوت آشنا باشید؛ باید گفت مراحل اجرای کوبیاکس نیز تا حد زیادی به آن شبیه است. با این حال در این بخش و به‌طور خلاصه به بررسی مراحل اجرای آن می‌پردازیم.
قالب بندی
در اولین قدم کار قالب‌بندی سقف انجام می‌شود. در این بخش قالب‌ها در جای مناسب خود قرار گرفته و آماده مراحل بعدی می‌شوند. البته پیش از شروع قالب‌بندی باید به نکاتی توجه شود. مهم‌ترین نکته نیز انجام صحیح زیرسازی است. در زیرسازی پیش از قالب‌بندی باید کف را به‌نوعی زیرسازی کنید که کمی به سمت بالا باشد. این خیز ایجاد شده هنگام بتن‌ریزی افت کرده و سطح کار شما تراز می‌شود.
آرماتوربندی و چیدمان گوی ها
آرماتوربندی پایین و بالای گوی‌ها مرحله دوم اجرای سقف کوبیاکس است. در این مرحله ابتدا آرماتوربندی سطح پایین گوی‌ها اجرا می‌شود. در واقع این کار قبل از قراردادن گوی ها انجام می‌گردد. در این مرحله میلگردهای استاندارد، با زاویه نود درجه و عمود بر هم قرار داده شده، در هم تنیده شده و در نتیجه یک شبکه توری مانند را ایجاد می‌کنند.
پس از این مرحله گوی‌های مورد نظر را در محل مشخص شده چینش می‌کنند. در مرحله چینش، استفاده از شابلون می‌تواند در افزایش دقت چینش گوی‌ها بسیار موثر باشد. در واقع این شابلون‌های مخصوص کمک می‌کند تا گوی‌ها دقیقا در جای خود قرار بگیرند.
در ادامه اجرای کار، استفاده از مفتول برای فیکس یا ثابت کردن جای گوی‌ها و متصل کردن آنها با شبکه میلگرد زیرین انجام می‌شود. واضح است که هدف از انجام این کار حفظ ثبات گوی‌ها در هنگام بتن‌ریزی است. در نهایت نیز آرماتوربندی سطح بالایی انجام می‌شود. مراحل انجام آرماتوربندی سطح بالایی مانند سطح زیرین است. با این وجود در سطح بالایی فواصل کمی بیشتر از سطح پایینی خواهد بود.
بتن ریزی
بتن‌ریزی سقف کوبیاکس استاندارد پیچیده‌ای ندارد. در اولین قدم باید گفت بتن مورد استفاده در این سقف همان بتن معمولی است. از سویی توپی شکل بودن گوی‌ها کمک می‌کند تا به روان‌کننده نیازی نباشد. در واقع تنها کافی است روانی بتن مورد استفاده در حد ۱۰ الی ۱۱ سانتی‌متر باشد.
نکته مهم اینکه برای بتن‌ریزی این سقف‌ها باید از پمپ هوایی استفاده شود. همچنین بتن‌ریزی در چند مرحله انجام می‌گردد. به این ترتیب که ابتدا لایه‌ای ۱۰ سانتی‌متری از بتن ریخته می‌شود. سپس به کمک ویبره، از نفوذ کامل بتن به آرماتورهای پایینی و رفع تخلخل‌های احتمالی موجود در بتن اطمینان حاصل می‌شود. در ادامه روند بتن‌ریزی تکرار می‌شود. بنابراین مراحل بتن‌ریزی نیز به ضخامت سقف کوبیاکس بستگی دارد. آخرین مرحله از بتن‌ریزی نیز مسطح‌سازی سطح رویی سقف است.